閉式布雷登循環(huán)空間太陽能熱動(dòng)力電源的仿真研究

【摘要】： 1968年由美國(guó)工程師Peter Glaser提出了空間太陽能發(fā)電(Space Solar Power, SSP)的概念，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已取得了很大的成果。我國(guó)近年來在這項(xiàng)技術(shù)上也有較大的發(fā)展和突破，但由于起步較晚，很多關(guān)鍵性技術(shù)還不夠成熟，導(dǎo)致了空間太陽能發(fā)電與地面發(fā)電裝置相比初始成本偏高，不利于實(shí)際的生產(chǎn)需要。因而研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性以降低初始投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性已成為當(dāng)前我國(guó)發(fā)展空間太陽能發(fā)電的首要課題。 本文以一套空間動(dòng)力電源為研究對(duì)象，采用模塊化建模的方法，建立了系統(tǒng)各部件的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)的仿真模型，并在此模型上完成了多個(gè)仿真試驗(yàn)，得到了較為合理的結(jié)果，對(duì)其做出了相應(yīng)的分析。本文的主要工作和結(jié)論如下： 在我國(guó)自行研制的10kW空間熱動(dòng)力電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的幾何參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立了包括吸熱器、輻射器、管式回?zé)崞?、單?jí)壓氣機(jī)在內(nèi)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用ACSL語言編制了相應(yīng)的仿真程序。分析了穩(wěn)態(tài)參數(shù)，完成了：吸熱器熱負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)、吸熱器及回?zé)崞鲹Q熱系數(shù)變化試驗(yàn)、工質(zhì)泄漏試驗(yàn)、輻射器熱管損壞試驗(yàn)等多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果表明： 1)與設(shè)計(jì)值相比，主要參數(shù)的穩(wěn)態(tài)誤差不大于5%，動(dòng)態(tài)特性的趨勢(shì)與理論分析結(jié)果較吻合。 2)工質(zhì)氣體采用干空氣來代替實(shí)際使用的惰性氣體，其效果相當(dāng)，所產(chǎn)生系統(tǒng)的誤差也在允許的范圍內(nèi)。 3)經(jīng)過選型的單級(jí)壓氣機(jī)可以滿足設(shè)計(jì)方案中對(duì)壓比的要求，其穩(wěn)態(tài)參數(shù)也符合設(shè)計(jì)值；同時(shí)，若采用與吸熱器類似的套管式回?zé)崞?，則只需要根據(jù)實(shí)際情況修正套管及工質(zhì)流道的幾何參數(shù)就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 4)調(diào)整個(gè)別設(shè)備參數(shù)后的系統(tǒng)在各種擾動(dòng)試驗(yàn)下的輸出結(jié)果正確地反映了系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性。 本文較完整和準(zhǔn)確地完成了10kW太陽能熱動(dòng)力電源系統(tǒng)的仿真工作，其仿真試驗(yàn)結(jié)果有助于設(shè)備選型和工質(zhì)選擇。 【關(guān)鍵詞】：空間太陽能 熱動(dòng)力電源 布雷登循環(huán) 仿真 模型
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：TM61
【目錄】：

• 目錄6-4
• 中文摘要4-5
• Abstract 5-8
• 1 文獻(xiàn)綜述及課題背景8-23
• 1．1 課題歷史背景8-13
• 1．2 國(guó)內(nèi)外空間太陽能電站的相關(guān)技術(shù)進(jìn)展13-19
• 1．2．1 系統(tǒng)方案研究進(jìn)展13-14
• 1．2．2 無線電能傳輸技術(shù)WPT14-15
• 1．2．3 太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)15-16
• 1．2．4 空間運(yùn)輸16-17
• 1．2．5 空間基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與裝配技術(shù)17-19
• 1．3 空間太陽能電站研究工作面臨的困難和發(fā)展機(jī)遇19-21
• 1．3．1 研究工作面臨的困難19-20
• 1．3．2 空間太陽能電站面臨的機(jī)遇20-21
• 1．4 我國(guó)空間電站的構(gòu)想與發(fā)展途徑21-23
• 2 10kWe空間太陽能熱動(dòng)力電源方案23-41
• 2．1 系統(tǒng)基本參數(shù)的確定23-27
• 2．2 發(fā)展空間太陽能熱動(dòng)力電源的技術(shù)途徑27-30
• 2．2．1 系統(tǒng)與控制27-28
• 2．2．2 集熱子系統(tǒng)28-29
• 2．2．3 能量轉(zhuǎn)換裝置29
• 2．2．4 輻射器29-30
• 2．3 系統(tǒng)工作原理30-32
• 2．4 系統(tǒng)的主要部件32-41
• 2．4．1 聚能器32
• 2．4．2 吸熱器32-34
• 2．4．3 輻射器34-35
• 2．4．4 能量轉(zhuǎn)換裝置35-41
• 3 模型的建立41-51
• 3．1 建?；痉匠?/span>41-42
• 3．2 建模的總體設(shè)想42-51
• 3．2．1 吸熱器部分42-44
• 3．2．2 輻射器部分44-45
• 3．2．3 回?zé)崞鞑糠?/span>45-47
• 3．2．4 壓氣機(jī)部分47-48
• 3．2．5 透平部分48-51
• 4 模型對(duì)象的計(jì)算機(jī)模塊化實(shí)現(xiàn)51-57
• 4．1 編程語言ACSL簡(jiǎn)介51-53
• 4．2 MACRO語言的特性53-54
• 4．3 算法的選擇54-55
• 4．4 模塊的封裝55-57
• 4．4．1 吸熱器模塊宏55
• 4．4．2 透平模塊宏55-56
• 4．4．3 回?zé)崞髂K宏56
• 4．4．4 輻射器模塊宏56
• 4．4．5 壓氣機(jī)模塊宏56-57
• 5 仿真結(jié)果及試驗(yàn)57-65
• 5．1 模型的穩(wěn)態(tài)計(jì)算及驗(yàn)證57-58
• 5．2 模型仿真試驗(yàn)58-65
• 5．2．1 吸熱器熱負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)58-61
• 5．2．2 改變換熱系數(shù)61-62
• 5．2．3 工質(zhì)泄漏試驗(yàn)62-63
• 5．2．4 輻射器熱管損壞試驗(yàn)63-65
• 6 結(jié)論65-66
• 6．1 完成的主要工作和結(jié)論65
• 6．2 課題展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-68

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大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組通用仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)    潘蕾,林中達(dá),楊瑜文

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一種(LiFePO_4-AC)/Li_4Ti_5O_(12)混合電池—超級(jí)電容器的研究    胡學(xué)步;懷永建;林子吉;索繼栓;鄧正華;

我國(guó)化學(xué)電源與材料方面的知名專家 中國(guó)儀表功能材料學(xué)會(huì)理事、《功能材料信息》編委 中國(guó)儀材料學(xué)會(huì)儲(chǔ)能與動(dòng)力電源及其材料專委會(huì)秘書長(zhǎng) 中南大學(xué)化學(xué)電源與材料研究所所長(zhǎng) 博士生導(dǎo)師 唐有根 教授    楊親民;

中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院院長(zhǎng)、功能材料化學(xué)研究所所長(zhǎng) 中國(guó)儀表功能材料學(xué)會(huì)常務(wù)理事 儲(chǔ)能與動(dòng)力電源及其材料專委會(huì)主任 我國(guó)高能電池材料及其電化學(xué)性能研究方面的知名專家 博士生導(dǎo)師 黃可龍 教授    

有機(jī)電解液超級(jí)電容器的制作    石慶沫;黃柏輝;張寶宏;廖海棉;段和勛;

磷酸鐵鋰鋰離子電池正極材料的研究    唐志遠(yuǎn);張瑩;

鉛酸蓄電池電解液分層的研究    郭永榔;嚴(yán)文珠;胡俊梅;劉慧勇;

磺化聚醚醚酮／三羧基丁烷麟酸鋯復(fù)合質(zhì)子交換膜的制備及表征    黃綿延;王宇新;

泡沫鎳鍍鈷鎳電極的初期化成行為    王殿龍;戴長(zhǎng)松;孫德智;

5V鋰離子電池正極材料的研制    唐致遠(yuǎn);楊光明;王倩;于非;

主變冷卻控制系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用研究    朱光先;董興海;

春蘭推進(jìn)動(dòng)力鎳氫電池產(chǎn)業(yè)化    記者　 榮林 通訊員　 廣明

春蘭動(dòng)力電源有限公司投產(chǎn)    孫廣明

電動(dòng)汽車動(dòng)力鎳氫電池在春蘭投產(chǎn)    孫廣明

高能鎳氫電池產(chǎn)量將增十倍    孫廣明　陳默　張萍 曉峰

兩產(chǎn)品被認(rèn)定為“省首批自主創(chuàng)新產(chǎn)品”    葉桂華 通訊員　 趙斌 劉月青

春蘭高能電池技術(shù)取得新突破    孫廣明

春蘭高能電池能源存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)新突破    孫廣明

春蘭高能電池能源應(yīng)用獲新突破    立冬

春蘭新能源發(fā)展源自“三個(gè)堅(jiān)持”    匡明

昆明供電部門做好抗旱保電工作    記者 余紅　通訊員 楊昕

直接甲醇燃料電池用電解質(zhì)膜的研究    宋文生

閉式布雷登循環(huán)空間太陽能熱動(dòng)力電源的仿真研究    陳雨

電動(dòng)汽車動(dòng)力電源組復(fù)合結(jié)構(gòu)均衡的研究    夏鐵錚

CD-200CGA型工業(yè)CT輻射安全防護(hù)系統(tǒng)研究與應(yīng)用    王鵬飛

車載復(fù)合電源用DC-DC的模型設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證    柯海天

基于PLC的變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    畢金磊

葉輪給煤機(jī)載波控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用    杜和平

深海采礦揚(yáng)礦硬管和組合纜同步下放控制系統(tǒng)研究    楊鋒

電動(dòng)車蓄電池電量監(jiān)測(cè)技術(shù)研究    胡居琦

高層應(yīng)急電源的監(jiān)測(cè)與維護(hù)    章艷

基于RFID的電力通信機(jī)房可視化監(jiān)控研究    閆磊